Исследование процесса поверхностного упрочнения сталей и сплавов ионами неметаллов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.16.01, кандидат технических наук Коваленко, Ирина Анатольевна

• Коваленко, Ирина Анатольевна
• кандидат технических наук
• 2007

Оглавление диссертации кандидат технических наук Коваленко, Ирина Анатольевна

ВВЕДЕНИЕ

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Метод ионной имплантации

1.1.1. Механизмы модификации поверхности материалов при ионной имплантации

1.1.2. Влияние ионной имплантации на механические свойства сталей и сплавов

1.1.3. Влияние имплантации на коррозионные свойства материалов

1.1.4. Доза, предельный уровень легирования, глубина проникновения ионов

1.2. Ионно-лучевое смешивание

1.2.1. Сущность и механизм смешивания

1.2.2. Влияние ионно-лучевого смешивания на трибологические характеристики материалов

1.3. Задачи исследования

2. ТЕХНОЛОГИЯ МОДИФИКАЦИИ ПОВЕРХНОСТИ

И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Характеристика материалов

2.2. Методы подготовки поверхности

2.3. Нанесение пленок олова и серебра

2.4. Имплантация ионами неметаллов

2.5. Методы исследований поверхностных слоев материалов 47 2.5.1. Изучение фаз внедрения

2.5.2. Измерение микротвердости, коэффициента трения и износа

2.5.3. Испытания на коррозионную стойкость 50 2.6. Выводы к главе

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА И

МЕХАНИЗМА УПРОЧНЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ

3.1. Упрочнение ионной имплантацией

3.1.1. Влияние состава пучка ионов на формирование упрочняющих фаз

3.1.2. Ионно-лучевое борирование

3.2. Анализ закономерностей образования фаз внедрения при имплантации

3.2.1. Электронное строение, размерный фактор

3.2.2. Эволюция конфигураций атомов бора

3.2.3. Термодинамика образования упрочняющих фаз

3.3. Исследование ионно-лучевого смешивания

3.4. Исследование антикоррозионной защиты

3.5. Выводы к главе

4. МОДЕЛЬ ТРЕНИЯ-ИЗНОСА ДЕТАЛЕЙ

С МОДИФИЦИРОВАННЫМИ СЛОЯМИ

4.1. Истирание шероховатой поверхности

4.2. Истирание материала, упрочненного ионным легированием

4.3. Выводы к главе 4 104 ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ 105 СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 107 ПРИЛОЖЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование процесса поверхностного упрочнения сталей и сплавов ионами неметаллов»

Требования, предъявляемые к высокотехнологичным материалам со специальными служебными характеристиками, подразумевают наличие у них особых приповерхностных свойств, отличных от объемных.

В настоящее время ионная имплантация является одним из эффективнейших технологических методов формирования необходимого элементного состава и структуры поверхностного слоя, которые невозможно получать традиционными металлургическими способами.

Целенаправленно выбирая атомы легирующей примеси и режимы облучения, с помощью ионной имплантации можно обеспечить широкую гамму полезных свойств поверхностных слоев материалов. В частности, удается достичь высокой прочности приповерхностного слоя, создать слой, выполняющий роль твердой смазки, изменить концентрацию и пространственное распределение дислокаций и иных дефектов структуры. По сравнению с традиционными методами химико-термической обработки ионная имплантация позволяет в десятки раз сократить время и резко понизить температуру обработки, производить селективную обработку отдельных участков детали. Существенным преимуществом метода является отсутствие проблем адгезии между модифицированным слоем и объемом материала, характерных для способов нанесения различного рода покрытий. Ионная имплантация практически не изменяет размер деталей и поэтому ее можно выполнять в качестве финишной обработки уже готовых металлических изделий.

Эффект воздействия ионной имплантации на свойства поверхности металлов проявляется в изменении таких свойств, как трение, микротвердость, износостойкость, коррозионная стойкость. При этом изменение свойств наблюдается не только в имплантированном слое, но и в слоях, по глубине существенно (в 102-104раз) превышающих длину проективного пробега ионов, достигая величин 40-60мкм.

Легирование металлов и сплавов может быть проведено практически любыми элементами, причем независимо от их взаимной растворимости. Концентрацию имплантируемого элемента можно менять в очень широких пределах независимо от равновесной диаграммы состояния. Для достижения желаемого эффекта при ионной имплантации для каждого исходного состава материала должны быть подобраны оптимальные технологические режимы (энергия и доза ионов) и легирующий элемент, обоснованные рекомендации по выбору которых отсутствуют. В то же время нельзя не учитывать такой важный фактор, как качество поверхности, поскольку оно оказывает большое влияние на состояние ионно-легированного слоя материала.

Все вышеописанное приводит к заключению: правильный подбор сорта имплантируемых ионов и выбор технологических параметров обработки требуют детального изучения.

Целью работы является исследование процессов повышения служебных характеристик поверхностных слоев сталей и титановых сплавов, модифицированных методами ионно-лучевой обработки и создание модели трения-износа, позволяющей рассчитать ресурс трущейся поверхности детали от технологического режима ионно-лучевого упрочнения.

Научная новизна работы. В работе получены и выносятся на защиту следующие результаты, характеризующиеся научной новизной:

1. Установлена зависимость степени упрочнения поверхностей нержавеющей стали и титановых сплавов от элементного состава имплантируемых ионов. Показано, что присутствие ионов кислорода при имплантации азота и бора препятствует образованию нитридов и боридов, упрочняющих поверхность материалов.

2. Установлено, что максимальная степень упрочнения и минимальный коэффициент трения при ионно-лучевой обработке достигаются при одной и той же дозе.

3. Выявлены кристаллохимические закономерности образования фаз внедрения, позволяющие сузить зону поиска типа лигатуры и оптимальной концентрации имплантируемого элемента для повышения требуемых характеристик.

4. Показана возможность повышения коррозионной стойкости нержавеющей стали и титановых сплавов, применяемых в водородной энергетике, путем имплантации ионов азота и бора.

5. Разработана модель трения-износа, основанная на понятии удельной энергии разрушения материала, позволяющая рассчитать увеличение ресурса трущейся поверхности детали в зависимости от режима ионно-лучевой обработки.

Работа выполнялась на кафедре физического металловедения Липецкого государственного технического университета. В целом работа обсуждена на расширенном семинаре физико-технологического факультета ЛГТУ.

Диссертация состоит из четырех глав, основных выводов, библиографического списка и приложений.

Первая глава посвящена краткому литературному обзору, в котором рассмотрены основные результаты теоретических и экспериментальных исследований влияния ионной имплантации и ионно-лучевого смешивания на модификацию слоев материалов, на изменение таких триботехнических характеристик поверхности, как микротвердость, коэффициент трения, износо- и коррозион-ностойкость.

Во второй главе дана краткая характеристика применяемых материалов и описаны методики как известные, так и разработанные для проведения экспериментальных исследований.

В третьей главе представлены результаты экспериментальных исследований влияния элементного состава и дозы ионного пучка неметаллов на фазооб-разование и связанные с ним изменения механических и физико-химических характеристик поверхностных слоев сталей и титановых сплавов. Проведен анализ кристаллохимических и термодинамических закономерностей формирования фаз внедрения в системе матрица-имплантант.

Четвертая глава посвящена экспериментальному исследованию влияния шероховатости поверхности на такие характеристики, как коэффициент трения и износ при истирании материалов и созданию модели трения-износа деталей с модифицированными слоями.

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

Отсутствие и дороговизна высококачественных сталей с одной стороны, и необходимость создания материалов со специальными служебными характеристиками с другой, стимулировали интенсивное развитие работ по созданию на поверхностях изделий особых свойств, отличных от объемных.

Одним из перспективных методов обработки материалов с целью придания им особых приповерхностных свойств является воздействие потоками ионов. В зависимости от параметров ионного потока на поверхности реализуются следующие процессы (рис. 1.1) [1].

Рис. 1.1. Диаграмма процессов ионной обработки: ] - плотность тока, п - плотность потока частиц, Е - энергия частиц, q - плотность мощности потока частиц

Если энергия падающих ионов Е=10-102 эВ (область I), то на поверхности детали происходит процесс конденсации ионов. Такую обработку можно использовать для осаждения покрытий. Для обработки потоком заряженных

2 3 частиц с Е=10 -10 эВ (область II) характерен процесс ионного распыления (травления), позволяющий очищать поверхность деталей от загрязнений, активировать поверхностный слой и формировать требуемый рельеф. При Е> 104эВ (область III) наблюдается ионная имплантация, т.е. проникновение ионов в поверхностный слой облучаемой детали.

Последняя может применяться либо как самостоятельный метод обработки поверхности материалов с целью повышения физических и физико-химических свойств поверхности, либо в комплексе с вакуумным нанесением покрытий (ионно-лучевое смешивание).

Благодаря тому, что при ионной имплантации можно целенаправленно выбирать атомы внедряемого элемента и менять режимы облучения, можно достичь высокой прочности поверхностного слоя обрабатываемой детали, обусловленной повышением твердости и износостойкости материала.

Заключение диссертации по теме «Металловедение и термическая обработка металлов», Коваленко, Ирина Анатольевна

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

Обобщая результаты экспериментальных исследований и теоретического моделирования, можно сделать следующие выводы:

1. Изучено влияние элементного состава и дозы ионов неметаллов (азот, кислород, бор) на структуру и свойства поверхностных слоев материалов. При имплантации ионов азота и бора в сталь 12Х18Н10Т и титановые сплавы ВТ-4, ВТ-16 наблюдается формирование нитридных и боридных фаз, приводящих к значительному увеличению микротвердости и износостойкости поверхностных слоев материалов. Присутствие кислорода в пучке ионов азота или в пучке ионов бора препятствует образованию нитридных и боридных фаз, снижая тем самым эффект упрочнения.

2. Максимальное упрочнение стали 12Х18Н10Т и титановых сплавов ВТ-4, ВТ-16 достигается при имплантации ионов бора. При этом общая глубина модифицированной зоны более, чем на два порядка превышает проективный пробег ионов бора с энергией 40 кэВ и составляет для стали 50 мкм, а для сплавов - 40 мкм. Выявлено, что формирование боридов имеет пороговую зависимость от дозы имплантируемых ионов. Такая зависимость определяется образованием собственной бор-бор подрешетки, обеспечивающей высокую износо- и коррозионностойкость.

3. На основании экспериментальных и теоретических исследований фазовых превращений в имплантированных слоях металлов показано, что наибольшего эффекта упрочнения можно достичь при имплантации ионов с радиусом, превышающим характерный размер тетраэдрических (октаэдрических) пор. При этом преимущественно начинают образовываться те соединения, которым соответствуют максимально-отрицательные теплоты образования (в первую очередь это оксиды, затем нитриды и бориды).

4. Ионно-лучевое смешивание в системах сталь 45-олово и Х12М-серебро позволяет получить наибольшее упрочнение и минимальный коэффициент трения при одной и той же дозе имплантируемых ионов азота (доза 4x1016 см'2 для системы сталь 45-олово, доза 1,6x1017 см*2 для системы Х12М-серебро).

5. Проведенные коррозионностойкие испытания технического титана, имплантированного молекулярным азотом, показывают снижение скорости коррозии в кислотной среде в 2 раза. Имплантация ионов бора в сталь 12Х18Н10Т и титановый сплав ВТ-4 повышает потенциал коррозии, смещая его в положительную сторону, на 0,15 и 0,35 В соответственно.

6. Разработана модель трения-износа, основанная на понятии удельной энергии разрушения материала, позволяющая прогнозировать ресурс трущейся поверхности детали в зависимости от режимов ионно-лучевой обработки.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Коваленко, Ирина Анатольевна, 2007 год

1. Ягодкин, Ю.Д. Перспективы применения потоков заряженных частиц в инженерии поверхности Текст. / Ю.Д. Ягодкин, K.M. Пастухов, С.А. Мубояд-жян // Металловедение и термическая обработка металлов.-1999.-№7. -С. 36-41.

2. Тушинский, Л.И. Теория и технология упрочнения металлических сплавов Текст. / Л.И. Тушинский. -Новосибирск: Наука, 1990.-226 с.

3. Новиков, И.И. Кристаллография и дефекты кристаллической решетки Текст. / И.И. Новиков, К. М. Розин М.: Металлургия, 1990.-336 с.

4. Коттрелл, А. Теория дислокаций Текст. / А. Коттрелл. В кн.: Успехи физики металлов.Т.1,1956.-213 с.

5. Раджабов, Т.Д. Изменение поверхностной микротвердости и износостойкости сплава титана в результате ионного азотирования Текст. / Т.Д. Раджабов, A.C. Багдасарян // Поверхность.- 1986.- №11.- С. 52-63.

6. Гордиенко, Л.К. Субструктурное упрочнение металлов и сплавов Текст. / Л.К. Гордиенко.-М.: Металлургия, 1968.-218 с.

7. Флинк, П.А. Упрочнение при образовании твердых растворов. Механизмы упрочнения твердых тел Текст. / П.А. Флинк.-М.: Мир, 1965.-276 с.

8. Hägg, G. Z. phys Текст. / G. Hägg .- Chem., B6, 221.

9. Proc.5,6 th Int. Conf. On Surfase Modification of Metals by Ion Beams// Mater. Sei. and Eng. 1987. V/ 90. P483; 1989 V. Al 15. Pt I,391P; V. AA116. Pt II, 350P.

10. Гуляев, А.П. Металловедение Текст. / А.П. Гуляев.- M.: Металлургия, 1986.-541 с.

11. Dimigen, H. Текст. / H. Dimigen, К. Kobs, R. Leutenecker.- Mater. Sei. and Eng, 1985. V.69. P.181.

12. Хмелевская, B.C. Аномальные изменения структуры хромистых сталей и сплавов, облученных ионами Текст. / B.C. Хмелевская, Р.Б. Грабова,

13. B.Г. Малынкин // Поверхность.- 1990.- №8.- С. 75-78.

14. Искандерова, З.А. Распределение и удержание подвижной примеси при различных режимах имплантации азота в железо и стали Текст. / З.А. Искандерова, Т.Д. Раджабов, Г.Р. Рахимова // Поверхность. Физика, химия, механика." 1988.-№7. -С. 96-98.

15. Васильева, Е.В. Влияние имплантации ионов бора и углерода на микротвердость и микроструктуру сталей и сплавов Текст. / Е.В. Васильева,

16. C.М. Савичева, И.В. Краснова // Металловедение и термическая обработка металлов.-1987.-№1.-С. 59-62.

17. Borders, J.А. Текст. / J.A. Borders, W.K. Beezhold // Ion implantation, Berlin and New York, 1991.-P. 241-245.

18. Никитин, A.A. Ионная имплантация эффективный метод изменения свойств поверхности металлов и сплавов Текст. / A.A. Никитин, Н.Т. Травина //Бюллетень ЦНИИЧ.-№23.-С. 9-18.

19. Кальнер, В.Д. Использование концентрированных потоков энергии для изменения свойств поверхностей материалов Текст. / В.Д. Кальнер, Ю.В. Кальнер, А.К. Вернер // Металловедение и термическая обработка металлов.-1991 .-№6.-С.22-24.

20. Kluge, A. A comparison of the wear behavior of B, N, С Ag, Pb and Sn implanted steels with 18% chromium Текст. / A. Kluge, К. Laugguth, R. Ochsner, H. Ryssei // Nucl. Instr. And Meth. B.-1989.-39.-№l-4. -P. 531-534.

21. Aschworth, V. Treatise on Materials Science and Technology,v.l8.Ion Implantation Текст. / V. Aschworth, W.A. Grant, R.P. Procter // Academic Press.-1980-P. 176-256.

22. Бернштейн, M.Jl. Механические свойства металлов Текст. / М.Л. Бернштейн.- М.: Металлургия, 1979.-215 с.

23. Iwaki Masaya. Трибологические свойства сталей, имплантированных ионами Текст. / Iwaki Masaya. // Mater. Sci. and Eng.-1987.-V.90.-P. 263-271.

24. Белый, A.B. Применение ионного легирования для повышения эксплуатационных характеристик деталей машин и оборудования. Текст. / А.В. Белый, А.В. Симонов, С.К. Ших. -БелНИИНТИ: Минск, 1985.

25. Chakzabortty, S. В. Текст. / S.B. Chakzabortty, A. Kujore, Е.А. Starke // IEEE Transactions Nuclear Science.-1981.-V.28.-№2.-P. 1812-1815.

26. Полещенко, K.H. Влияние условий ионно-лучевого воздействия на структуру и свойства сталей Текст. / К.Н. Полещенко, С.Н. Поворознюк, Г.А. Вершинин // Поверхность.-1995 .-№4.-С. 114-116.

27. Погребняк, А.Д. Модификация свойств нержавеющей стали под действием ионной имплантации Текст. / А.Д. Погребняк, Г.Е. Ремнев, С.А. Чистяков [и др.] // Изв. вузов. Физика.-1987.-№1.-С. 52-65.

28. Комаров, Ф.Ф. Модификация структуры и трибологических свойств титановых сплавов имплантацией атомов азота и углерода. Текст. / Ф.Ф. Комаров //Поверхность,-1987.-№ З.-С. 105-112.

29. Панайоти, Т.А. Ионное азотирование а и (а+р)-сплавов титана Текст.

30. Т.А. Панайоти, Г.В. Соловьев // Вестник МГТУ. Серия: Машиностроение,-1994.-№1.-С. 15-24.

31. Прокошкин, Д.А. Исследование ионного азотирования титана Текст. / Д.А. Прокошкин, Т.А. Панайоти, Г.В. Соловьев // Изв. Вузов. Машиностроение.-1985.-№5.-С. 107-110.

32. Tomas, G.J. Application of ion bombardment to metals Текст. / G.J. Tomas, S.T. Picraux // Plenum Press.-№4.-1994.-P. 257-270.

33. Белый, A.B. Фазовые и структурные превращения в железе и его сплавах при ионной имплантации Текст. / A.B. Белый, В.А. Кукареко, О.В. Лобо-даева // Физика металлов и металловедение. Т.80.-В.6.-1995.-С. 82-95.

34. Бурянков, А.Ф. Глубинное распределение примеси при ионной имплантации с образованием устойчивых фаз Текст. / А.Ф. Бурянков, Ф.Ф. Комаров, С.А. Федотов // Поверхность.-№5.-1990.-С.75-80.

35. Ионная имплантация Текст. / под ред. Дж. Хирвонена.-М.:Металлургия, 1985.

36. Семенов, А.П. Создание износостойких и антифрикционных покрытий и слоев на поверхностях трения деталей машин новыми методами Текст. / А.П.Семенов // Трение и износ.-1982.-№3.-С. 401-411.

37. Гусева, М.И. Ионная имплантация в металлах Текст. / М.И.Гусева // Поверхность.-1982.-№4.-С. 27-50.

38. Лифанова, Л.С. Применение ионного облучения для улучшения антикоррозионных свойств поверхностей Текст. / Л.С.Лифанова // Поверхность.1997.-№10.-С. 121-124.

39. Ефремов, А.П. Влияние ионной имплантации на коррозионные свойства металлов и сплавов Текст. / А.П.Ефремов, Р.Х. Залавутдинов, И.Б. Куракин, А.Е. Лигачев // Известия вузов.-1989.-№5.-С. 32-42.

40. Тенкина, H.A. Исследование ионной имплантации слоев меди Текст. / H.A. Тенкина, Ю.А. Данилов, В.П. Лесников // Поверхность.-1993.-№2.-С. 8993.

41. Kujore, А. Текст. / A. Kujore, S. В. Chakrabortty, Е.А. Starke, К.О. Legg // Nuclear Instruments and Methods.-1981 .-V. 182/183.-part II.-P. 919-958.

42. Покрытия и обработка поверхности для защиты от коррозии и износа Текст. / под ред. К. Н. Страффорда, П.К. Датты, К. Дж. Гуджена; пер. с англ. -М.: Металлургия, 1991.

43. Давыдов, С.Н. Коррозионное поведение аустенитных хромоникелевых сталей типа 18-10 Текст. / С.Н. Давыдов, И.Г. Абдуллин, Луань Цзян Фэн //Материалы IV конгресса нефтегазо-промышленников России // Green Fish Studio.-2003.-C. 186-188.

44. Городецкий, А.Е. Формирование коррозионно-защитных слоев на титане методом ионной имплантации Текст. / А.Е. Городецкий, М.И. Гусева, Н.Д. Томанцев//Поверхность.-1982.-№3.-С. 83-88.

45. Лю, 3. Предельный уровень легирования, достижимый при ионной имплантации Текст. / З.Лю, Дж. Мейер; пер. с англ.-М.: Мир, 1980.

46. Келли, Р. Столкновительные, тепловые и электронные процессы ионного распыления Текст. / Р. Келли; пер. с англ.-М. Мир, 1980.

47. Полещенко, К.Н. Влияние условий ионно-лучевого воздействия на структуру и свойства твердых сплавов Текст. / К.Н. Полещенко, С.Н. Повороз-нюк, Г.А. Вершинин //Поверхность.-1995.-№4.-С. 70-77.

48. Панайоти, Т.А. Особенности формирования диффузионных слоев при ионном азотировании а- и (а+ß)- титановых сплавов в интервале температур от 500-1000 °С Текст. / Т.А. Панайоти, Г.В. Соловьев // МиТОМ.-1976.-№5.-С. 3437.

49. Комаров, Ф.Ф. Модификация структуры и трибологических свойств a-Ti имплантацией атомов углерода Текст. / Ф.Ф. Комаров. // Поверхность. -1987.-№ З.-С. 105-112.

50. Искандерова, 3. А. Формирование упрочненного приповерхностного слоя с выделением новой фазы на объемных дефектах при ионной имплантации Текст. / З.А. Искандерова, Т.Д. Раджабов, Т.Г. Рахимова // Поверхность.1985.-№10.-С. 115-126.

51. Аймаков, М.Ш. Фазообразование в железе, имплантированном ионами азота и углерода Текст. / М.Ш. Аймаков, А.К. Жетбаев, К.К. Кадыржанов // Поверхность.-1988.-№ 10.-С. 134-137.

52. Slater M.S. Текст. / M.S. Slater, W.A. Grant, G. Carter // Rad.Eff.-1984. V.82.-N.3-4.-P. 239.

53. Bentini G.G. Текст. / G.G. Bentini // Corrosion Science.-1980.-V.20.-P. 27-34.

54. Yagodkin Yu. D. Текст. / Yu. D.Yagodkin, K.M. Pastuhov, G.Vandendrisschi [Et al.] // Surf. And Coat. Technol.-1997.-W.89.-P. 52-57.

55. Искандерова, З.А. Изменение микроструктуры и механических свойств металлов и сплавов в результате ионной имплантации Текст. / З.А. Искандерова, Т.Д. Раджабов,. Г.Р Рахимова // Поверхность.-1992.-№8.-С. 96.

56. Коротаев, А.Д. Фазово-структурное состояние поверхностного слоя металлических мишеней при воздействии мощных пучков металлов Текст. / А.Д. Коротаев, А.Н. Тюменцев, Ю.И. Почивалов // Физика металлов и металловедение.- 1996.-Т.81.-В.5.-С. 118-127.

57. Владимиров, Б.Г. Изменение микрогеометрии, микротвердости и коэффициента трения нержавеющей стали после облучения ионами средних энергий Текст. / Б.Г. Владимиров, М.И. Гусева, С.А. Звонков // Поверхность.-1986.-№5.

58. Диденко, А.Н. Воздействие ионов инертных газов на поверхностные свойства металлов и сплавов Текст. / А.Н. Диденко, А.Е. Лигачев.-М.:Энергоиздат, 1987.-184 с.

59. Аброян, И.А. Физические основы электронной и ионной технологий Текст. / И.А. Аброян, A.M. Андронов, А.И. Титов.-М.:Мир, В.Ш., 1984.-254 с.

60. Павлов, A.B. Взаимодействие атомных частиц с твердым телом Текст. / A.B. Павлов, П.В. Павлов, Е.И. Зорин, Д.И. Тотельбаум.-Киев, 1974.114 с.

61. Поут, Дж. Получение метастабильных сплавов металлов методом ионной имплантации Текст. / Дж. Поут; пер. с англ.-М.Мир, 1980.

62. Погребняк, А.Д. Модификация свойств металлов под действием ионных пучков Текст. / А.Д. Погребняк, Г.Е. Ремнев, С.А.Чистяков // Изв. Вузов, физика.-1987.-№1.-С. 52-65.

63. Мурзин, И. Г. Модификация поверхности металлов методом ионно-лучевого смешивания: Дисс. Канд. Физ.-мат. Наук. Текст. / И.Г. Мурзин.- М.:-1992.

64. Carter, G. Текст. / G. Carter, D.Gg. Armour // Vacuum.-1986.-Vol.36. P. 413-418.

65. Dearnaley, G. Текст. / G. Dearnaley // Nucl. Instr. And Meth.-1985.-V.7/8.B.-P. 158-165.

66. Singh, А. Текст. / A. Singh, M. Fiset, R. Lapointe // Solid. State. Commun.-1984.-V.52.-№5.-P. 491-494.

67. Pollstaedt, D.M. Текст. / D.M. Pollstaedt, J.A. Knapp, L.E. Pope // Nucl. Instr. And Meth.-1985.-V.12.B.-P. 368-372.

68. Dionisio, P.H. Текст. / P.H. Dionisio, В.А. de Barros // J. Appl. Phys.1984.-V.55.-№2.-P. 4219-4224.

69. Серба, П. В. Исследование влияния ионного модифицирования на инструментальные стали с покрытием Текст. / П.В. Серба, Д.А. Сеченов // Физика и химия обработки материалов.-1994.-№2.-С. 14-18.

70. Hung L.S. Текст. / L.S. Hung, J.W. Mayer // Nucl. Instr. And Meth.1985.-V.7/8.-P. 696.

71. Ходасевич, B.B. Влияние ионной обработки поверхности подложки на физико-химические свойства осаждаемых покрытий Текст. / В.В. Ходасевич, И.А. Солодухин, В.В. Углов, И.И. Приходько // Вакуумная техника и технология.- 1997,-Том 7.-№2.-С. 3-6.

72. Кример, Б.Н. Лабораторный практикум по металлографии и физическим свойствам металлов и сплавов Текст. / Б.Н. Кример [и др.].-М.¡Металлургия, 1956.

73. Грилихес, С.Я. Электрохимическое полирование Текст. / С.Я. Грили-хес.-Л. Машиностроение, 1976.

74. Сорокин, В.Г. Марочник сталей и сплавов Текст. / В.Г. Сорокин, A.B. Волосникова [ и др. ].-М.Машиностроение, 1989.

75. Минайчев, В.Е. Нанесение пленок в вакууме Текст. / В.Е. Минайчев,-М.:Высшая школа, 1989.

76. Комаров, Ф.Ф. Ионная имплантация в металлы Текст. / Ф.Ф. Комаровым. ¡Металлургия, 1990.-216 с.

77. Риссел, X. Ионная имплантация Текст. / X. Риссел, И.Руге; пер.с нем.-М.:Наука, 1983.-360 с.

78. Качалов, H.H. Рентгеноструктурный анализ Текст. / H.H. Качалов, Л.И. Миркин.-М.:Машгиз, 1960.-216 с.

79. Немировский, М.Р. К методике рентгенографического исследования тонких поверхностных слоев сплавов на основе железа Текст. / М.Р. Немировский // Заводская лаборатория.-1977.-№43 .-С. 291-293.

80. Авдиенко, К.И. Электронно-оптические методы исследования материалов: методические указания к лабораторным работам Текст. / К.И. Авдиенко, Г.А. Ольховская.-Липецк:ЛииПИ, 1994.

81. Крагельский, И. В. Трение и износ Текст. / И. В. Крагельский.-М.:Машгиз, 1962.

82. Конвисаров, Д.В. Трение и износ металлов Текст. / Д.В. Конвисаров,-Свердловск:Машгиз, 1965.

83. Бильчугов. Ю.И. Выбор метода оценки коррозионной стойкости сильфонных компенсаторов из аустенитной хромоникелевой стали Текст. / Ю.И. Бильчугов, Н.Л. Макарова, A.A. Назаров // Защита металлов.-2000.-Т.37.-№3.-С. 326-328.

84. Розенфельд, И.Л. Ускоренные методы коррозионных испытаний металлов Текст. / И.Л.Розенфельд, К.А. Жигалова.-М:Металлургия, 1966.-347 с.

85. Югфельд, A.C. Влияние температуры и содержания хрома на коррозию сталей в аммиачно-хлоридной среде Текст. / A.C. Югфельд // Защита ме-таллов.-2001 .-Том 37.-№6.-С. 445-446.

86. Никитин, A.A. Структурно-фазовые превращения и профили распределения при имплантации ионов азота и бора в стали Текст. / A.A. Никитин, Н.Т. Травина, М.И. Гусева, И.А. Рыжков // Поверхность.- 1988.-№7.-С. 101-108.

87. Авдиенко, A.A. Влияние элементного состава пучка ионов на фазооб-разование и упрочнение поверхности конструкционных материалов Текст. / A.A. Авдиенко, К.И. Авдиенко, И.А. Коваленко // ФММ.-2001.-Т.92.-№ 6.-С. 103-107.

88. Коваленко, И.А. Финишная упрочняющая обработка металлических деталей имплантацией лёгких ионов. Текст. / И.А Коваленко, К.И. Авдиенко, A.A. Авдиенко // Материалы 9-й конференции «Вакуумная наука и техника». -М. :МГИЭМ.-2002.-С. 184-188.

89. Стоунхэм, А. Теория дефектов в твердых телах Текст. / А.Стоунхэм.-М.:Мир,1987.-212 с.

90. Авдиенко, A.A. Фазовые и структурные превращения в поверхностных слоях конструкционных материалов при ионной имплантации Текст.

91. A.A. Авдиенко, К.И. Авдиенко, И.А. Коваленко // Материалы 8-й НТК с участием зарубежных специалистов «Вакуумная наука и техника».-М.:МГИЭМ. -2001.-С. 152-157.

92. Шувалов, В.А. Физико-химические процессы, протекающие в поверхностных слоях титановых сплавов при ионно-лучевой обработке Текст. / В .А. Шувалов, Г.Е.Ремнев // Поверхность.-1993.-№5.-С. 127-140.

93. Гольдшмидт, X. Дж. Сплавы внедрения Текст. / X. Дж. Гольд-шмидт.-М.:Мир, 1971.-846 с.

94. Коваленко, И.А. Ионно-лучевое борирование конструкционных материалов Текст. / И.А. Коваленко, К.И. Авдиенко, И.А. Цыганов // Сборник докладов 6-й Международной конференции «Вакуумные технологии и оборудова-ние».-Харьков:ХГУ.-2003.-С. 205-207.

95. Искандерова, З.А. О природе упрочнения поверхности металлов и сплавов в результате ионной обработки Текст. / З.А. Искандерова, Г.Д. Раджа-бов, Г.Р.Рахимова // Вопросы науки и техники,-1991,-№3.-С. 79-96.

96. Григорович, В.К. Электронное строение и термодинамика сплавов железа Текст. / В.К. Григорович.-М.:Наука, 1970.-423 с.

97. Романов, И.Г. Некоторые особенности поведения трибологических свойств поверхностных слоев после обработки потоками ионов Текст. / Неми-ровский, И.Г. Романов, И.Н. Царева, Ю.А. Дудин // Трение и износ,-1993.-№14.-С.519-523.

98. Авдиенко, A.A. Ионно-лучевая упрочняющая обработка Текст. / A.A. Авдиенко, К.И. Авдиенко, И.А. Коваленко, Ю.В. Морозов // Наука и технологии в промышленности.-2002.-№ 2(9).-С. 68-70.

99. Коваленко, И.А. Влияние ионной имплантации на коррозионную стойкость сталей и сплавов Текст. / И.А. Коваленко, A.A. Авдиенко, К.И. Авдиенко // Материалы 14-й НТК с участием зарубежных специалистов «Вакуумная наука и техника».-М.:МГИЭМ.-2007.-С. 52-56.

100. Авдиенко, A.A. Модификация поверхности материалов ионной имплантацией Текст. / A.A. Авдиенко, К.И. Авдиенко, Ю.В. Морозов, И.А. Коваленко // Наукоемкие технологии.-2002.-Т.З.-№ 5.-С. 41-48.

101. Протокол промышленных испытаний конического расширителя (сталь Х12М), упрочненного ионно-лучевой обработкой

102. Испытания проводились с целью увеличения износостойкости конического расширителя, изготовленного из стали Х12М, применяемого для развальцовки соединительных концов медных трубопроводов диаметром 6 мм.

103. Проведена экспериментальная проверка работоспособности БП в составе электрохимических ячеек и макетных образцов БТЭ по методике, разработанной в ЛГТУ Коваленко И.А. под руководством к.ф.-м.н. Авдиенко A.A. Проведены ускоренные ресурсные испытания.

104. Во внешние (катодная и анодная) стороны БП для получения антикоррозионной защиты, стойкой в среде атомарного кислорода 5% раствора серной кислоты при температуре + 85°С, имплантировались ионы бора и азота при флюенсе 1017-1018 см"2.

105. Заключение: На наружных поверхностях БП не наблюдалось следов коррозии в течение всего ресурса работы (1200 ч) батареи.

106. Рекомендовать разработанную технологию антикоррозионной защиты для применения в полупромышленном производстве биполярных пластин для топливных элементов и электролизеров.

107. Заведующий кафедрой физического металловедения1. ЛГТУ1. В.В. Шкатов